Nagroda Nobla w dziedzinie fizyki 2002



Podobne dokumenty
Program nauczania z fizyki IV etap edukacji Zakres podstawowy

Rozdział 6 Oscylacje neutrin słonecznych i atmosferycznych. Eksperymenty Superkamiokande, SNO i inne. Macierz mieszania Maki-Nakagawy- Sakaty (MNS)

Nagroda Nobla dla pionierów astrofizyki neutrinowej i rentgenowskiej

14P2 POWTÓRKA FIKCYJNY EGZAMIN MATURALNYZ FIZYKI I ASTRONOMII - II POZIOM PODSTAWOWY

Od redakcji. Symbolem oznaczono zadania wykraczające poza zakres materiału omówionego w podręczniku Fizyka z plusem cz. 2.

TEST DIAGNOZUJACY Z FIZYKI DLA UCZNIÓW KLAS I GIMNAZJUM

KONKURS PRZEDMIOTOWY Z FIZYKI dla uczniów gimnazjów województwa lubuskiego 23 marca 2012 r. zawody III stopnia (finałowe)

Wpływ wyników misji Planck na obraz Wszechświata

Naturalne źródła neutrin, czyli neutrina sa

Spektroskopia UV-VIS zagadnienia

Neutrina i ich oscylacje. Neutrina we Wszechświecie Oscylacje neutrin Masy neutrin

Ćwiczenie: "Ruch harmoniczny i fale"

Nagroda Nobla dla neutrin i co dalej

Podstawowe oddziaływania w Naturze

II.5 Prędkość światła jako prędkość graniczna

NUMER IDENTYFIKATORA:

Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW. Neutrina i ich mieszanie

Czego oczekujemy od LHC? Piotr Traczyk. IPJ Warszawa

Słońce obserwowane z kopalni Kamioka, Toyama w Japonii

Fizyka neutrin. Źródła neutrin Neutrina reliktowe Geoneutrina Neutrina z wybuchu Supernowych Neutrina słoneczne. Deficyt neutrin słonecznych

Wszechświata. Piotr Traczyk. IPJ Warszawa

40. Międzynarodowa Olimpiada Fizyczna Meksyk, lipca 2009 r. ZADANIE TEORETYCZNE 2 CHŁODZENIE LASEROWE I MELASA OPTYCZNA

Kalendarz Maturzysty 2010/11 Fizyka

I etap ewolucji :od ciągu głównego do olbrzyma

PRÓBNY EGZAMIN MATURALNY Z FIZYKI I ASTRONOMII

MATEMATYKA 4 INSTYTUT MEDICUS FUNKCJA KWADRATOWA. Kurs przygotowawczy na studia medyczne. Rok szkolny 2010/2011. tel

Gwiazdy neutronowe. Michał Bejger,

Fizyka jądrowa z Kosmosu wyniki z kosmicznego teleskopu γ

Budowa i ewolucja Wszechświata poziom podstawowy

PRÓBNY EGZAMIN MATURALNY Z FIZYKI I ASTRONOMII

Optyka geometryczna i falowa

Neutrina. Źródła neutrin: NATURALNE Wielki Wybuch gwiazdy atmosfera Ziemska skorupa Ziemska

Wyznaczenie sprawności grzejnika elektrycznego i ciepła właściwego cieczy za pomocą kalorymetru z grzejnikiem elektrycznym

Fizyka Laserów wykład 10. Czesław Radzewicz

Członkowie grupy, biorącej udział w projekcie: Joanna Gajda Katarzyna Jesionek Joanna Sławińska Katarzyna Życka

NOWOŚCI Z ZAKRESU SYSTEMU SWR

Kolorowy Wszechświat część II

Saturn planeta z uszami

Jak się tego dowiedzieliśmy? Przykład: neutrino

NUKLEOGENEZA. Barbara Becker

LASERY I ICH ZASTOSOWANIE

Laboratorium z Konwersji Energii. Ogniwo fotowoltaiczne

Cząstki elementarne z głębin kosmosu

TF-Odnawialne źródła energii-wprowadzenie do ćwiczeń. Gry dydaktyczne- zastosowanie TIK

Wyznaczanie współczynnika sprężystości sprężyn i ich układów

PRZYSZŁOŚĆ ODNAWIALNYCH ŹRÓDEŁ ENERGII NA TLE WYZWAŃ ENERGETYCZNYCH POLSKI. Prof. dr hab. inż. Maciej Nowicki

Od Wielkiego Wybuchu do Gór Izerskich. Tomasz Mrozek Instytut Astronomiczny UWr Zakład Fizyki Słońca CBK PAN

Neutrina mają masę - Nagroda Nobla 2015 z fizyki. Tomasz Wąchała Zakład Neutrin i Ciemnej Materii (NZ16)

OZNACZANIE CZASU POŁOWICZNEGO ROZPADU DLA NATURALNEGO NUKLIDU 40 K

wiat o mo e by rozumiane jako strumie fotonów albo jako fala elektromagnetyczna. Najprostszym przypadkiem fali elektromagnetycznej jest fala p aska

Podstawy fizyki cząstek III. Eksperymenty nieakceleratorowe Krzysztof Fiałkowski

wstrzykiwanie "dodatkowych" nośników w przyłożonym polu elektrycznym => wzrost gęstości nośników (n)

Materiał Standardowy; L50 Średnia szorstkość 1,0 mm. Minimalna grubość materiału 40 mm CE- numer certyfikatu 0036CPD

NAJWAŻNIEJSZE ZALETY LAMP DIODOWYCH

Fizyka współczesna. Koniec XIX w. kompletna fizyka, za wyjątkiem paru drobiazgów :

INSTRUKCJA BHP PRZY RECZNYCH PRACACH TRANSPORTOWYCH DLA PRACOWNIKÓW KUCHENKI ODDZIAŁOWEJ.

Linc Polska Sp. z o.o. ul. Hallera Poznań. tel fax info@linc.pl

Informacje uzyskiwane dzięki spektrometrii mas

GENESIS SOLAR INVERTER

I B. EFEKT FOTOWOLTAICZNY. BATERIA SŁONECZNA

Lekcja 173, 174. Temat: Silniki indukcyjne i pierścieniowe.

JĄDROWY REZONANS MAGNETYCZNY

Agrofi k zy a Wyk Wy ł k ad V Marek Kasprowicz

1. CHARAKTERYSTYKA STUDIÓW 2. SYLWETKA ABSOLWENTA

Innowacyjna gospodarka elektroenergetyczna gminy Gierałtowice

Kod pracy. Po udzieleniu odpowiedzi do zadań 1 20, wypełnij tabelkę

ARKUSZ PRÓBNEJ MATURY Z OPERONEM FIZYKA I ASTRONOMIA

LXV OLIMPIADA FIZYCZNA ZAWODY III STOPNIA

18 TERMODYNAMIKA. PODSUMOWANIE

Teoria ewolucji gwiazd (najpiękniejsza z teorii) dr Tomasz Mrozek Instytut Astronomiczny Uniwersytetu Wrocławskiego

Materiały pomocnicze 8 do zajęć wyrównawczych z Fizyki dla Inżynierii i Gospodarki Wodnej

Zderzenia relatywistyczne

PRÓBNY EGZAMIN MATURALNY Z FIZYKI I ASTRONOMII

dyfuzja w płynie nieruchomym (lub w ruchu laminarnym) prowadzi do wzrostu chmury zanieczyszczenia

UKŁAD ROZRUCHU SILNIKÓW SPALINOWYCH

Wyznaczanie statycznego i kinetycznego współczynnika tarcia przy pomocy równi pochyłej

GPD Gumowe wkłady uszczelniaja ce

Wykres Herzsprunga-Russela (H-R) Reakcje termojądrowe - B.Kamys 1

Implant ślimakowy wszczepiany jest w ślimak ucha wewnętrznego (przeczytaj artykuł Budowa ucha

inteligentne filmy, ekrany i szkła

Fakty i mity na temat energetyki jądrowej

EGZAMIN MATURALNY Z FIZYKI I ASTRONOMII

Co to jest promieniowanie grawitacyjne? Szymon Charzyński KMMF UW

SCENARIUSZ ZAJĘĆ SZKOLNEGO KOŁA NAUKOWEGO Z PRZEDMIOTU CHEMIA PROWADZONEGO W RAMACH PROJEKTU AKADEMIA UCZNIOWSKA

PROGNOZOWANIE SUPERNOWYCH TYPU II

Bazy danych. Andrzej Łachwa, UJ, /15

Strategia rozwoju sieci dróg rowerowych w Łodzi w latach

EGZAMIN MATURALNY 2011 FIZYKA I ASTRONOMIA

FIZYKA IV etap edukacyjny zakres podstawowy

BAKS Kazimierz Sielski Karczew ul. Jagodne 5. Tel./ fax (022) fax (022) NIP Zapytanie ofertowe.

Technologie kodowania i oznaczania opakowań leków w gotowych. Koło o ISPE AMG 2007

XXXV OLIMPIADA FIZYCZNA ETAP WSTĘPNY Zadanie teoretyczne

Rozwój małych elektrowni wodnych w kontekście sytemu wsparcia OZE

Sensory optyczne w motoryzacji

WOJEWÓDZKI KONKURS FIZYCZNY

Świat fizyki powtórzenie

Sprawozdanie z działalności Rady Nadzorczej TESGAS S.A. w 2008 roku.

TEST dla stanowisk robotniczych sprawdzający wiedzę z zakresu bhp

Część matematyczna sprawdzian 2013 r.

Soczewkowanie grawitacyjne 3

Transkrypt:

Festiwal Nauki, 27.09.2003 Nagroda Nobla w dziedzinie fizyki 2002 prezentuje: Grzegorz Wrochna Instytut tut Problemów J drowych w Warszawie http://hep hep.fuw.edu.pl/~ /~wrochna/lectures/

Raymond Davis Jr Masatoshi Koshiba Za pionierski wkład do astrofizyki, w szczególności za detekcję neutrin kosmicznych

Riccardo Giacconi Za pionierski wkład do astrofizyki, który doprowadził do odkrycia kosmicznych źródeł promieni X

Dwa nowe okna na Wszechświat Ziemia znajduje się na drodze ciągłego strumienia cząstek kosmicznych i innych rodzajów promieniowania. Tegoroczni Laureaci [...] wykorzystali najmniejsze ze składników Wszechświata aby powiększyć nasze zrozumienie tych największych: Słońca, gwiazd, galaktyk i supernowych. Ta nowa wiedza zmieniła sposób w jaki patrzymy na Wszechświat. The Royal Swedish Academy of Sciences press release, 8.10.2002

Dlaczego Słońce świeci? Do atmosfery Ziemskiej dociera 1340 W/m2 Sło ce emituje L = 4.1026 W = 4 200 000 ton.c2/s polskie elektrownie: 9. 10 10 W początek XX w. energia grawitacyjna M=10 30 kg, R=7. 10 8 m E graw / L ~ 10 6 lat 1920 Eddington: synteza jądrowa H He 1938 Bethe: 1 H + 1 H 2 D + e + + ν 2 D + 1 H 3 He + γ 3 He + 3 He 4 He + 1 H + 1 H,... Ale jak to sprawdzić?

Neutrina słoneczne We Wszechświecie jest miliard razy więcej ν niż p Na Ziemię pada 10 10 ν/cm 2 /s Odziałuje jedynie 1 / 100 000 z nich Jak je zarejestrować? Pomysł Bruno Pontecorvo (1946) ν + 37 Cl 37 Ar + e - Realizacja Raymond Davis Jr eksperyment przy reaktorze w Brookhaven ~1950 detektor neutrin słonecznych w Homestake 1967

Neutrina z reaktora w Brookhaven 3900 litrów CCl 4 jako tarcza Ar zabierany przez bąblujący He absorbowany przez ciekły N rozpad 37 Ar wykrywany licznikiem ~1950

Testy bąblarki He w basenie w Brookhaven

Detektor neutrin słonecznych Kopalnia Homestake 1500 m pod ziemią 615 ton C 2 Cl 4 płukane co 2 miesiące

Detektor Homestake w budowie

R. Davis i jego detektor zanurzony w wodzie tłumiącej neutrony promieniotwórczości naturalnej skał

Rezultaty Homestake Co 2 miesiące 17 atomów Ar spośród 2. 10 30 Cl 615 ton C 2 Cl 4 Pierwszy wynik w 1968: < 3 SNU Teoria: 20 SNU!!! SNU 1 wychwyt / 10 36 atomów Nieprzerwana praca 1967-1994 Znaleziono łącznie 1997 atomów Ar Końcowy wynik: 2.56 ± 0.16 ± 0.16 SNU Teoria: 8.6 ± 1.2 SNU

Japonia ~1980 Kopalnia Kamioka Masatoshi Koshiba buduje KAMIOKA Nuclen Decay Experiment poszukujący rozpadu protonu 2140 ton wody 1100 fotopowielaczy o średnicy 50cm Produkty rozpadu emituj wodzie promieniowanie Czerenkowa rejestrowane przez fotopowielacze w

Fotopowielacz Kamiokande

W 1996 rusza Superkamiokande 50 000 ton wody 11 000 fotopowielaczy

Rejestracja cząstek w Superkamiokande

Rozpad protonu - wyniki W Superkamiokande nie udało się zaobserwować rozpadu protonu Uzyskano limity na czas życia p π 0 e + : >7.3. 10 33 lat p π 0 µ + : >6.1. 10 33 lat... Wyeliminowano najprostsze teorie Wielkiej Unifikacji (SU5) przewidujące m.in.. p π 0 e + : ~10 32 lat

Neutrinowy portret Słońca Superkamiokande rejestruje neutrina i mierzy ich kierunek

Zagadka neutrin słonecznych 1968 Homestake stwierdza deficyt ν słonecznych 1980 Kamiokande potwierdza ~50% deficyt 1990 Kamiokande obserwuje niedobór ν µ produkowanych w atmosferze podejrzenie oscylacji 1998 Superkamiokande stwierdza oscylacje atmosferyczne: ν µ ν τ słoneczne: ν e ν µ, ν τ zależności energetyczne, kątowe, dobowe, sezonowe 2001 Sudbury Neutrino Observatory obserwuje ν µ, ν τ ze Słońca Zagadka ν słonecznych definitywnie rozwiązana!

Historia pewnej gwiazdy 170 000 lat temu w Wielkim Obłoku Magellana pewna gwiazda o masie ~10 M Sło dopala resztki paliwa j drowego ca

Historia pewnej gwiazdy Nagle żelazne jądro o masie ~M Sło ca i promieniu ~RZiemi w ciągu ułamka sekundy kurczy się do R~10 km tworząc gwiazdę neutronową... Zewnętrzne warstwy zapadają się i z prędkością ~c/3 odbijają się od jądra Przeciwbieżne strumienie materii zderzają się Wytworzona fala uderzeniowa brnie przez materię wytwarzając pierwiastki cięższe od Fe Wreszcie odrzuca najbardziej zewnętrzne części gwiazdy

Historia pewnej gwiazdy do Ziemi gołym okiem obserwowa Wyzwolona energia ~3. 10 46 J jest w 95-99% unoszona przez ν 24.02.1987 γ i ν docieraj Ziemianie mog wybuch supernowej po raz pierwszy od roku 1604 Spo ród 10 20 ν, które przeszły przez Ziemi, Kamiokande rejestruje 12, a IMB 8.

Galeria supernowych (X) SN 1987 SN 1572 SN w Kasjopei Krab SN 386

Astronomia roentgenowska 1895 Wilhelm Röntgen odkrywa promienie X pierwsza nagroda Nobla 1901 następne: 1912, 1914, 1917, 1924, 2002 Zastosowania: medycyna technika Kosmiczne promienie X trudne do detekcji tłumione przez atmosferę pochłaniane przez zwierciadła

Pochłanianie promieni X

Słoneczne promienie X 1949 - Herbert Friedman (MIT) wykrywa słoneczne X licznikiem Geigera zamontowanym w rakiecie V2 Nat promienie X od najbli enie tak słabe, e potrzeba 100x czulszego detektora by wykry szej gwiazdy 1958 wykorzystuje zaćmienie Słońca i stwierdza, że promienie X pochodzą z plam i z korony 1960 T.A.Chubb fotografuje Słońce camera obscura - obraz rozmyty przez obrót rakiety

Roentgenowski teleskop W 1960 Riccardo Giacconi proponuje użyć pociętego zwierciadła parabolicznego odbijającego promienie X pod małym kątem

Roentgenowski teleskop Giacconi zdobywa fundusze na prototyp dla medycyny Pierwsza konstrukcja z płyt Pb waży kilka ton Kolejny prototyp proponuje wystrzelić w rakiecie Pretekstem jest przebadanie Księżyca przez wyprawą Apollo Teleskop ciągle zbyt ciężki, więc lecą 3 liczniki Geigera 1962 start rakiety Aerobee

Kosmiczne źródła X 18.06.1962 liczniki Aerobee rejestrują 100 fotonów X/s: kosmiczne źródło X: Scorpius X-1 emituje 1000x więcej energii X niż widzialnej! Dwa kolejne źródła: Cygnus X-2 Mgławica Krab zidentyfikowana dzięki zakryciu przez Księżyc emituje 10 10 x więcej energii X niż Słońce

Kosmiczne źródła X Nowe techniki liczniki proporcjonalne kolimatory: rozdzielczość ~ sekunda łuku stabilizacja rakiet Nowe odkrycia 1965 pierwsze pozagalaktyczne źródło X galaktyka M67 w Pannie (Friedman) 1966 identyfikacja Scorpious X-1 z gwiazdą 13m 1967 identyfikacja Cygnus X-2 196? pulsacje X w Krabie w fazie z optycznymi (30s) 1965-1969 50 nowych źródeł X

Satelita UHURU 1970 start pierwszego satelity z teleskopem Roentgena projektu Giacconiego 339 nowych źródeł rozwiązanie zagadki Centaurus X-1 i Scorpius X-1

Zagadka Centaurus X-1 i Scorpius X-1 Ciasne układy podwójne typu gwiazda neutronowa - olbrzym GN wysysa materię z olbrzyma materia rozpędza się wokół GN tworząc dysk uderzając w powierzchnię GN emituje roentgenowskie promieniowanie hamowania

Nowe satelity nowe odkrycia Cygnus X1 układ podwójny z czarną dziurą Kwazary czarne dziury w centrach galaktyk materia wirując spada na czarną dziurę X emitowane wskutek zgniatania pola magnetycznego (nie może wpaść do dziury) Gromady galaktyk skupiony przez grawitację gaz o T=10 4-5 K Reakcje termojądrowe na powierzchni gwiazd neutronowych

Chandra Satelita roentgenowski wystrzelony w 1999 Kamery CCD - rozdzielczość kątowa ~0.5 Spektrometry X

Galeria supernowych (X) SN 1987 SN 1572 SN w Kasjopei Krab SN 386

Wielcy wizjonerzy Raymond Davis Jr neutrina ze Słońca 17 atomów Ar w 615 tonach C2Cl4 Masatoshi Koshiba 12 neutrin z supernowej na 10 17, które trafiły w detektor Riccardo Giacconi obrazy X z rozdzielczością 0.5 0.00003 fotonu X / cm2 / s z odległego kwazara